原標(biāo)題：土遺址保護(hù)迎來(lái)新機(jī)遇！探訪我國(guó)文物保護(hù)領(lǐng)域首個(gè)多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室→

(相關(guān)資料圖)

國(guó)家文物局今年將啟動(dòng)第九批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位申報(bào)遴選。目前，我國(guó)已核定國(guó)保單位5000多處，其中就包含了大量的石窟寺等，以土為主要建筑材料的土遺址。如何讓這些容易風(fēng)化極難保護(hù)的文化遺產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“永久保存、永續(xù)利用”，長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注。

在位于敦煌莫高窟的“國(guó)家古代壁畫與土遺址保護(hù)多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室”，看看文保專家如何做到文化遺產(chǎn)的預(yù)防性保護(hù)。

探訪我國(guó)文物保護(hù)領(lǐng)域首個(gè)多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室

9盞燈沿著軌道在屋頂劃過(guò)，亮度溫度由弱變強(qiáng)再變?nèi)?，一個(gè)周期模擬太陽(yáng)的一次東升西落。調(diào)整角度，就能模擬出一年四季的太陽(yáng)照射。

多場(chǎng)耦合，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是同時(shí)模擬多種不同的條件。正是借助多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室，現(xiàn)在敦煌研究院的文保專家只需要在電腦前調(diào)節(jié)參數(shù)，在室內(nèi)就能自由完成特定時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)光照等對(duì)土遺址及其文物影響的實(shí)驗(yàn)。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 趙建忠：做一個(gè)劣化實(shí)驗(yàn)，看日照、溫度、水，還有風(fēng)、雨、雪對(duì)它的一些影響。影響最大的這幾個(gè)因素能做到匹配，把一些極限的條件也考慮進(jìn)去，可以說(shuō)基本與實(shí)際環(huán)境是一致的。

在這間夏季倉(cāng)，文保專家目前正在對(duì)一大塊“墻體”模型進(jìn)行多維度測(cè)試。墻體用土遺址附近原生土質(zhì)、以相似的傳統(tǒng)工藝制成。剛一放進(jìn)倉(cāng)內(nèi)時(shí)，其外表規(guī)整?，F(xiàn)在它的頂部已出現(xiàn)兩道大裂隙，一側(cè)墻面脫落，部分墻體發(fā)生坍塌。這是因?yàn)樵趥}(cāng)內(nèi)，它已模擬經(jīng)歷了一年的日曬雨淋。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們現(xiàn)在正處于正午12時(shí)陽(yáng)光比較強(qiáng)烈的一個(gè)環(huán)境，模擬的是潮濕環(huán)境連續(xù)降完雨之后，太陽(yáng)出來(lái)以后高溫高濕對(duì)表面的劣化情況。證明我們部分遺址在開挖的過(guò)程中，不能暴露于露天環(huán)境，必須對(duì)它進(jìn)行一定的環(huán)境干預(yù)。

在墻體模型內(nèi)部，文保專家放置有溫度傳感器，模型四周架設(shè)監(jiān)測(cè)相機(jī)，從內(nèi)到外，綜合各項(xiàng)因素，來(lái)監(jiān)測(cè)墻體病害在什么條件下發(fā)生、以怎樣的機(jī)制產(chǎn)生等規(guī)律性問(wèn)題。這就意味著，一旦獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，就能對(duì)尚未發(fā)生病害的土遺址及文物進(jìn)行提前干預(yù)，實(shí)現(xiàn)防患于未然，達(dá)到遺址保護(hù)的根本目標(biāo)。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：通過(guò)環(huán)境模擬確定遺址是怎么“生病”的，確定了致病機(jī)理以及病害發(fā)育機(jī)制之后，我們?nèi)パ芯繉?duì)應(yīng)的防治措施。

新思路新創(chuàng)舉 保護(hù)文化遺產(chǎn)預(yù)防先行

除了夏季倉(cāng)，位于敦煌研究院的這處先進(jìn)文保平臺(tái)，還有冬季倉(cāng)和風(fēng)雨倉(cāng)，三者聯(lián)合作業(yè)，就可以模擬出各種地域、各種氣候條件，預(yù)演我國(guó)石窟寺和土遺址等文化遺產(chǎn)將經(jīng)歷何種變化，可以讓保護(hù)措施更加精準(zhǔn)，更加科學(xué)規(guī)范。

風(fēng)雨倉(cāng)、夏季倉(cāng)、冬季倉(cāng)，共同構(gòu)成我國(guó)在文物保護(hù)領(lǐng)域首座多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室，建筑面積達(dá)三千多平方米，體量巨大，倉(cāng)內(nèi)可模擬出零下30℃到60℃的溫度、10%至90%相對(duì)濕度，以及風(fēng)、雨、雪、日照等各個(gè)地區(qū)一年四季的氣候條件。2020年底正式投入使用以來(lái)，目前，已初步完成甘肅慶陽(yáng)北石窟寺砂巖風(fēng)化機(jī)理和防控技術(shù)探索性研究。莫高窟的相關(guān)研究，接下來(lái)也將在這座實(shí)驗(yàn)室開展。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：這個(gè)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室主要針對(duì)土遺址、石窟寺、露天壁畫以及各種包括受環(huán)境影響因素有病害發(fā)生的文物，都可以用于這些研究。

如何永久保存、永續(xù)利用人類珍貴的文化遺產(chǎn)，是文物保護(hù)工作者所面臨的終極難題。因全球氣候變化等因素引發(fā)的文物、遺址病害問(wèn)題正在加劇，文化遺產(chǎn)珍貴而脆弱，在多因素耦合作用下，其病害多種多樣。這就需要開展多因素耦合實(shí)驗(yàn)，尋求精準(zhǔn)的保護(hù)之道。

敦煌研究院研究館員 樊錦詩(shī)：壁畫是泥巴跟草拌著抹上去的，抹了兩層以后在上面畫畫，所以說(shuō)材質(zhì)特別脆弱，水一出來(lái)了，泥土就軟了?，F(xiàn)在這幾年，兩三年了，降雨量忽然就多了，我們很擔(dān)心，敦煌能保存到今天，主要靠的是干燥。

據(jù)介紹，針對(duì)石窟寺和土遺址，近年來(lái)，保護(hù)加固工程中逐步開始了先現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后實(shí)施措施的新模式?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)雖然真實(shí)，但一場(chǎng)雨一場(chǎng)雪要等很久，集齊各種氣象氣候試驗(yàn)條件，更是難上加難。而石窟寺和土遺址保護(hù)刻不容緩，多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室的建成應(yīng)用，成了文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域的那道東風(fēng)。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們夏天可以模擬降雪凍融，冬季可以模擬降雨日照，包括降雪降雨的均勻度都達(dá)到了比較高的標(biāo)準(zhǔn)。我們可以加入單一的影響因素，或者是多種因素同時(shí)耦合性地來(lái)對(duì)它進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

按照春夏秋冬時(shí)序和轉(zhuǎn)合特征，實(shí)驗(yàn)明確了真實(shí)環(huán)境條件的模擬加載方式。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室挑高約為兩層普通住宅樓的高度，這個(gè)龐大的空間內(nèi)，還可以對(duì)數(shù)噸重的大型石窟寺和土遺址樣品進(jìn)行耦合實(shí)驗(yàn)。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：尺寸太小的話，它在收縮的過(guò)程中，裂隙就不會(huì)發(fā)育，有一些病害在小樣品上是表現(xiàn)不出來(lái)的。所以我們倉(cāng)體的優(yōu)勢(shì)就表現(xiàn)出來(lái)。我們?cè)谧鲆恍┐笮蜆悠返臅r(shí)候，這個(gè)病害是能夠表征出來(lái)的。

不僅如此，將備選的修復(fù)加固材料一同放進(jìn)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，完成文物遺址“病情診斷”的同時(shí)，也找到了“對(duì)癥療法”。打通室內(nèi)研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的有效銜接，就為開展石窟壁畫和土遺址預(yù)防性保護(hù)，提供了更前瞻更高效的新可能。

從莫高窟到三星堆 土遺址保護(hù)迎來(lái)新機(jī)遇

將科技引入文物保護(hù)領(lǐng)域，多舉措護(hù)航文化遺產(chǎn)是時(shí)代趨勢(shì)。敦煌研究院致力于建成“世界文化遺產(chǎn)保護(hù)的典范和敦煌學(xué)研究的高地”，目前牽頭建成的我國(guó)首座多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室取得的研究成果，未來(lái)將投入全國(guó)不同環(huán)境下文物遺址的保護(hù)中。

不同于西方歷史遺留的大量石砌建筑遺址，中國(guó)幾千年來(lái)夯土是最廣泛使用的建筑技術(shù)，一般民居乃至宮殿、寺廟都有夯土結(jié)構(gòu)建筑。中國(guó)土遺址包含的歷史過(guò)程從石器時(shí)期綿延至近代，是人類重要的文物資源。如何將它們保護(hù)好、利用好，是文保專家一直研究的課題。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：我們可以模擬露天壁畫以及室內(nèi)壁畫的環(huán)境溫度，來(lái)看這個(gè)壁畫的病害是如何產(chǎn)生的，以及篩選的加固材料在環(huán)境影響因素之下適用性是否合適。

在夏季倉(cāng)內(nèi)正在接受日照實(shí)驗(yàn)的這塊墻體，是用三星堆遺址的泥土塑成，這就意味著，在多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室開展的研究對(duì)象，已從干旱環(huán)境中的北石窟寺，拓展到了潮濕環(huán)境下的三星堆。按照我國(guó)干濕地區(qū)劃分，目前，學(xué)術(shù)界一般將土遺址分為位于干旱半干旱地區(qū)土遺址和潮濕地區(qū)土遺址兩大類。土遺址的病害已分成片狀剝蝕、裂隙縫、浸水、粉化等9個(gè)類型，初步形成了干旱環(huán)境下土遺址保護(hù)加固的成套技術(shù)體系。潮濕環(huán)境下土遺址的病害類型及保護(hù)加固，仍有待進(jìn)一步完善。

敦煌研究院多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室 張博：目前我們實(shí)驗(yàn)倉(cāng)體的各項(xiàng)環(huán)境要素，是能夠覆蓋中國(guó)絕大部分的氣象條件。土遺址的話，我們選擇了鎖陽(yáng)城遺址作為干旱區(qū)代表，西安秦東陵作為濕潤(rùn)區(qū)的一個(gè)遺址代表。潮濕區(qū)的話，我們以三星堆的樣品做了一個(gè)模擬?，F(xiàn)在我們這個(gè)研究正在進(jìn)行當(dāng)中。

20世紀(jì)50年代起開展古代壁畫保護(hù)修復(fù)及20世紀(jì)80年代起開展土遺址保護(hù)工作以來(lái)，我國(guó)古代壁畫與土遺址保護(hù)技術(shù)得到長(zhǎng)足進(jìn)展。以國(guó)家需求為導(dǎo)向，專家介紹，目前文保團(tuán)隊(duì)正在致力于全面科學(xué)構(gòu)建我國(guó)古代壁畫病害綜合防治體系，多場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)室的建成應(yīng)用，真實(shí)揭示了土遺址病害產(chǎn)生的機(jī)理，進(jìn)而能夠制定土遺址保護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)文化遺產(chǎn)的保護(hù)，正在經(jīng)歷從搶救性保護(hù)向預(yù)防性保護(hù)過(guò)渡，石窟寺和土遺址保護(hù)的整體水平將得到全面提升。

標(biāo)簽： 敦煌研究院 文化遺產(chǎn) 保護(hù)領(lǐng)域